Graphics Monitors Practice Reviews

Input lag, pixel response time and refresh rate | Part 3 Monitor Basics

The pixel response time (response times)

We now know that the response time should be at least on the level of the refresh window. It is better if the pixels finish their change from one color to the next faster than the next image comes. Otherwise there is the ghosting effect. If the pixels are very fast, thanks to the so-called overdrive (found in almost every monitor’s OSD), this does not immediately mean that there are no more artifacts. Pixel overdrive can lead to massive overshoot. And then you swap in the worst case: ghosting for inverse ghosting. That ultimately depends on whether the monitor manufacturer or display manufacturer manages the pixel overdrive well or only uses it to print the 1 ms response time on the packaging.

The picture illustrates what I have tried to explain to you. Inverse ghosting becomes noticeable from 15% average overshoot. Anything greater than 30% overshoot will be noticed even by a layman, and anything greater than 40% makes a game virtually unplayable. Maybe one or the other has already noticed it and thought that the monitor is broken. No, this is due to the overdrive setting or poor to no variable overdrive. But more about that later. First the question, what is the response time and where does the overshoot come from?

What is the shortest connection between two points? A straight line. In reality, the response time unfortunately looks different. For example, the start point is the color black (bottom) quasi parallel to the X axis (time in ms) and the end point would be the color white. In short, the response time is the time it takes a pixel to change from one color to the next. I think it is clear from the graphic and you can also see what exactly overshoot is. Here, the target color is overrun by x percent and this can be very noticeable under certain circumstances. If the overshoot only goes up for a very short time, then it is usually not so bad. The higher the peak and the longer it takes to get back to the actual target color, the more noticeable it becomes.

Here is an example measurement: Very fast response times, but an unbearable amount of overshoot = visible inverse ghosting! (Attention: This is the extreme case that should serve as an example here, the monitor from MSI can do better)

Example two: Not quite as fast response times, but still fast enough and you cannot notice any overshoot while gaming.

In this form you will be supplied with graphics from me in the future. How I do the whole fair, I explain to you in a separate article. I hope that the slides can be understood without explanation? Don’t forget, the response time of the pixels should be smaller than the refresh window and if possible – without significant overshoot!

Variable Refresh Rate (VRR) and Variable Overdrive

By now, everyone should know what VRR is. Most monitors and TVs support this via G-Sync or FreeSync. The frame rate is adjusted to the output FPS. Synchronized! We gamers find this very nice, because tearing is almost impossible with it. But image artifacts – mostly overshoot – can still occur in the form of inverse ghosting. Why? Because not every monitor supports variable overdrive. This ensures that the pixel overdrive is adapted to the FPS. As a rule, the response time is slower as the FPS decreases, since the frame rate also decreases.

The picture illustrates the whole thing quite well. The goal is for the gamer to set their monitor to the maximum refresh rate, enable adaptive sync, and set the best overdrive setting in the OSD. That would be the ideal state. This is exactly what I will always show you in my tests. Ex: A 165 Hz 1440p with FreeSync Premium and G-Sync Compatible

Is the monitor capable of variable overdrive or do you have to choose a different overdrive for 60 – 100 FPS games than for 100 – 165 FPS? Thus, for games that only reach up to 100 FPS on the screen – you might have to set the Normal setting in the OSD and everything above 100 FPS should then run with Setting Fast. Why? Yes, simply because otherwise you might get inverse ghosting in Fast Mode up to 100 FPS. Or you have blurr trails (ghosting) with Normal Mode at over 100 FPS. Nobody wants that…

Finally, the link to the panel types from the first part. Until about 2 years ago, only TN panels were able to implement 240 Hz with correspondingly fast response times in a really usable/gamable way. Today, however, there are a lot of IPS panels that can even do 360 Hz with really good response times. VA panels (currently only Samsung panels are known to me) are now also capable of 240 Hz in 1440p and 2160p. These Samsung VA panels are, in terms of response times, among the fastest LCD panels ever. But there is one type of panel that doesn’t even need the variable overdrive. An OLED panel doesn’t even know what overdrive is. They don’t need that, because they can actually do 1 ms response time and that without overshoot – no matter if 60 or 175 FPS are arriving!

So, now we know the response time and the frame rate. But what if the input lag is much larger than the pixel response time? What use is a 240 Hz display then? We will clarify this on the next page and send such statements into the realm of fables.

Kommentar

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RX480

Urgestein

1,874 Kommentare 868 Likes

Wie schauts denn mit dem guten alten TN-Moni aus?
(mein oller 4k-60Hz wird auch mit 1ms Pixelreaktionszeit beworben)

btw.
mit Chill57fps und aktivem Vsync+FS habe ich noch kein Tearing, spart immerhin >5% W@Graka ggü. 60Fps/Hz und sollte weniger Inputlag haben
(es wird ja kein Triplebuffer genutzt)

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H
HabeLeiderKeinLabor

Veteran

116 Kommentare 108 Likes

Was haltet Ihr von dem neuen VESA ClearMR Standard?

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,572 Likes

Im Grunde eine gute Idee. Wozu das führt, das bleibt abzuwarten.

Wenn es so kommt wie mit der lächerlichen HDR Zertifizierung, dann ist auch der ClearMR Standard nur ein weitere kundenfangender nutzloser Aufkleber für Verpackung.

Ich bin da sehr skeptisch und werde mir das genau anschauen.

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,572 Likes

Also wenn das die Testbedingungen sind, dann lach ich mich tot.

Ich lese nichts von variable Overdrive. Input Lag, Processing usw. Wo sind Vergleiche zwischen den verschiedenen Overdrive Settings? Die schauen sich quasi nur die max. Refresh Rate bei gleicher Framerate an. Werten dazu Overshoot/Undershoot aus.

Wenn das alles ist, dann dauert das ganze max 2 Stunden. Und die erste Stunde wärmt man nur das Panel auf.

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G
Guest

Also ich würde es nicht so ganz unterschreiben, dass man von 144 Hz Monitor nie wieder auf 60 Hz zurück will.
Ich scheine da relativ immun zu sein.
Fürs Homeoffice habe ich mir erst einen IPS 144 Hz 27" WQHD geholt. Schönes Teil. Daneben war ein alter 27" TN-Monitor mit FHD einfach furchtbar. Aber eher wegen dem "Bild". Also Farbdarstellung, Schärfe usw. Wegen einem zusätzlich angeschlossenem alten 47" TV, der wie der 27" TN-Monitor auch per HDMI angeschlossen war (und ist), gab es zudem Probleme die Farben korrekt einzustellen, da der gammelige alte Monitor viel zu hohe Gamma-Werte hatte. Wenn man diese für Monitor per Treiber umgestellt hat, wurde der TV auch verstellt. Und andersrum. Es war toll.

Aber das nur am Rande. Da ich unterschiedliche Auflösungen hatte und unterschiedliche Hz, habe ich einfach bei mehreren Monitoren auf 60 Hz runtergestellt, damit der VRAM niedriger taktete. Im Office-Betrieb brauche ich keine 144 Hz.
Habe dann erst viel später gemerkt, dass die Settings sich immer änderten, je nachdem wie viele Monitore gerade an waren oder aktiv waren.
Habe also den Unterschied zwischen 144 und 60 Hz nie wirklich gemerkt, obwohl die Displays teilweise auf 144 Hz oder auch 60 liefen.

Für besseres Bild habe ich mir vor einiger Zeit einen 2. 144 Hz WQHD geholt. Beide 144 Hz WQHD Monitore laufen nun auf 60 Hz. Immer. Es reicht mir einfach. Ich muss aber gestehen, dass ich ohnehin quasi gar nicht mehr zocke. Und WENN dann eher so old-school Sachen. Da stelle ich dann den Framelimiter auf 58 fps oder sowas und spare noch etwas Energie und Lüftergejaule.

Wenn ich ehrlich bin, brauche ich also keine 144 Hz Displays. Ich habe mir die IPS-Displays eher geholt, weil das Bild so toll ist und man sehr lange problemlos damit arbeiten kann. Die Augen danken es mir. Das hat in dem Moment aber bei mir (!) wenig mit den Hz zu tun ;).

Aber ich will nicht abstreiten, dass Leute da vielleicht Probleme mit haben mögen. Ein bisschen Gezuppel hier oder da, das macht mir nix. Ich könnte nun von "früher" schwadronieren, dass man froh war, wenn man nur die Hälfte hätte, aber ich lasse das mal :D .

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,572 Likes

Da hast du auch nicht unrecht. Bei mir im Büro stehen zwei 27“ IPS von HP… einer kann 75 und der andere nur 60 Hz. Reicht mir da auch völlig aus… 4 Notebooks laufen auch nur mit 60 Hz…

Aber zocken unter 144 Hz, das geht irgendwie nur im Notfall.

Früher auf den alten Röhren Monitoren… ich erinnere mich an den 27“ Röhre… wirf den aus dem 4 Stock und du kannst die Druckwelle zwei Blocks weiter spüren… Masse x Geschwindigkeit

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G
Guest

27" Röhre? Okay dicker Brummer :D. Ich hatte glaube ich 19", andere max 21". Allerdings war das dann kein Spass auf LAN mit dem Riesending. Also sowohl schleppen als auch platztechnisch. Katastrophe.

Wenn man sich querbeet so einige Foren anschaut, dann bin ich immer wieder überrascht über die 10001000 Forenposts von Leuten, die für uralte Spiele sich die dicksten Rechner holen. Ob das LoL ist oder insert-10J-und-älter-Game. Am besten dann mit 240 fps Anspruch. Besser noch 360 oder wenn es ginge noch viel mehr.
Ich weiß nicht so genau woher das kommt, ehrlich gesagt. Ich kann ja 60Hz vielleicht als Begrenzer noch verstehen; also persönlich weniger, aber grundsätzlich. Aber über 144 Hz bzw. in dem Fall fps? Also ich habe da meine Zweifel. "Früher" hat man auch mit "gerade flüssig" die meisten Leute umgebraten in den üblichen Shootern. Mittlerweile scheint das ja jeder zu machen, allerdings nicht mehr auf LAN, sondern eben über den Erdball. Ich finde es da immer schwierig, wenn ständig von Inputlag usw. geredet wird. Also nicht wie du es gemacht hast hier, sondern wie es eben oft gemacht wird ohne gefühlt einen Hauch von Ahnung. Oder Relation. Ich habe anno dazumal (um die 2000er) sogar mit VSync gezockt und später sogar auch noch, allerdings weniger Shooter. Heute undenkbar.
Wenn man mal sieht, was für miese Reaktionszeiten der Mensch hat, dann sind wenige ms häufig ziemlich egal. Bzw. eben Gamewissen, Übung, Internetverbindung, Netcode des Games alles mögliche erscheint mir wichtiger als abstrus hohe Hz/fps in einem Spielchen. Oder mindestens genauso wichtig.
Da werden sich dann in diversen alten Games Probleme angelacht durch Superrechner, wo die Grafikkarte dann schon wieder runtertaktet usw. Oder die Leute sind zu blöd Ruckeln von Tearing zu unterscheiden. Da frage ich mich manchmal, ob die Menschheit denn nicht doch dümmer wird :D.
Was nicht heißt, dass man Varianzen in der Bilddarstellung nicht spüren kann. Aber da frage ich mich dann, ob viele Leute nicht besser damit bedient wären, den Framelimitter einfach etwas härter zu setzen, dass die Frames eben in nahezu allen Situationen konstant bleiben. Wenn es denn so wahnsinnig wichtig ist. Und manchmal sieht man dann auch Sachen in Foren, wo die Leute völlig abtilten, wobei da einfach nur kurz Gameinhalt nachgeladen wird. Kurzer Zuppel von wenigen ms und gut ist. Wohlgemerkt dann oft bei so Games wie Fortnite, welches ich noch nie gespielt habe, aber in diversen Ruckelbeweisvideos schon begutachten durfte. Grafisch jetzt ... "funktional", Immersion ... fragwürdig.

Naja vom Thema abgekommen. Aber die wichtigste Frage: was zum Teufel hat die 27" Möhre gewogen? :D 30 kg, 40kg?

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G
Guest

Beim Thema Inputlag sollte man darauf achten, dass man im Fullscreen Modus spielt. Bei Borderless oder Windowed Modus ist das Inutlag höher. Da machen sich viele dann den Vorteil der noch höheren Bildwiederholraten zunichte. Was nützen einem dann anstatt 144 hz sogar über 240hz? Wenn man sich es an anderer Stelle wieder wegnimmt.

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Martin Gut

Urgestein

7,780 Kommentare 3,576 Likes

1990 schaffte der MS-Flightsimulator auf unserem teuren 286er gerade mal 3 bis 5 FPS, ausser wenn es geruckelt hat. o_O
Ruckler von 1 bis 3 Sekunden gab es eigentlich andauernd. Da warteten wir gespannt auf jedes neue Bild.

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,572 Likes

Keine Ahnung… schwer ohne Ende

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MeinBenutzername

Veteran

210 Kommentare 74 Likes
Signalfrequenz 30-100kHz (horizontal), 47-145Hz (vertikal)
30-160kHz (horizontal), 56-144Hz (vertikal)

Ich habe jetzt ein paar Monitore in der engeren Auswahl. Unter anderem weicht dort in den Angaben diese horizontale Frequenz, auf die ich immer wieder stoße, deutlich unter den Produkten ab. Was sagt die o.g. horizontale Frequenz denn überhaupt aus? Muss ich beim Kauf darauf auch achten? Ich sehe nur, dass das jetzt in Kilohertz angegeben ist, aber um ehrlich zu sein ich kann damit nicht viel anfangen. 🤯

Danke für die 3. Erweiterung des Grundlagen-Wissens.:)

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daknoll

Mitglied

16 Kommentare 2 Likes

Also ich kann mich nur an max. 24" Röhrenmonitore erinnern. Und die waren schon extrem seltene Monster.
Üblich waren höchstens 21". Kannst du mir ein 27" Modell nennen?
Würde mir das gerne mal ansehen, mich würden Refreshraten und Auflösung interessieren.

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,572 Likes

Vielleicht war es auch ein 24“ Hinkelstein… das is ja ewig her… mit den riesigen Ränder… da kann ich mich jetzt auch irren…

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FritzHunter01

Moderator

1,155 Kommentare 1,572 Likes

Das bezieht sich auf die jeweilige Horizenal- Frequenzen von bis… und ganz ehrlich… vergiss diese Angaben. Entscheiden ist die max Bildwiederholrate und das der Monitor VRR via FreeSync oder G-Sync kann… die sollte 48-144 Hz via DisplayPort oder HDMI (jenach Standard) möglich sein.

Was für einen Monitor hast in der engeren Auswahl?

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Martin Gut

Urgestein

7,780 Kommentare 3,576 Likes

Nix. Nein.
Zur Erklärung: Der Bildaufbau verläuft Zeilenweise immer von links nach rechts. Dann kommt die nächste Zeile. Bei den den alten Bildröhren wurde der Kathodenstrahl immer von links nach rechts über den Bildschirm geführt und hat die Pixel einer Zeile beleuchtet. Dann wurde der Strahl zurück an den Anfang der nächsten Zeile geführt. Wie schnell dieser Strahl hin und her geht, ist die horizontale Frequenz. Der Strahl geht für jede Zeile einmal hin und her. So schnell musste sich das Magnetfeld, das den Kathodenstrahl lenkte bewegen.

Multipliziert man die Anzahl Zeilen mit der Anzahl Bilder pro Sekunde, bekommt man die horizontale Frequenz.

Bei LCD-Bildschirmen funktioniert der Bildaufbau natürlich etwas anders. Natürlich wird eine Zeile nach der anderen geschrieben, aber wie lange der Bildschirm für eine Zeile braucht hat eigentlich so keine Bedeutung. Wenn der Bildschirm eine höhere Bildfrequenz hat oder mehr Zeilen hat, dann ist natürlich auch die Zeilenfrequenz höher. Der Wert hat für den Kunden aber keine Bedeutung sondern ist einfach eine der technischen Daten die üblicherweise angegeben werden.

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MeinBenutzername

Veteran

210 Kommentare 74 Likes

Danke euch! Eine Sache weniger die ich beachten muss beim Kauf! ;)

Die kleinen 24"-27" Full-HD Monitore haben mir zugesagt und bis 300€ habe ich geschaut. Dann habe ich noch darauf geachtet, dass diese die 100% im sRGB-Bereich abdecken (des Öfteren steht aber einfach nur immer 99%, ist wohl normal?) und das 144Hz unterstüzt wird. Der von MSI war lediglich der einzige, der weitere Angaben zur Farbraumabdeckung hat.

Die Tabelle zur Pixelreaktionszeit habe ich auch zur Hilfe genommen und den Refresh-Window-Wert verglichen. Als Grafikkarte habe ich mir eine Radeon RX 6800 vorgestellt, also noch auf das AMD FreeSync geachtet und bei der Helligkeit war ich mir nicht sicher... (ich habe bei mir keine direkte Sonneneinstrahlung am Schreibtisch, ist da der Wert von 250cd/m² ausreichend?)

Ist die Auswahl okay oder kannst du noch andere empfehlen?
HDR ist bei mir im Moment erst ein mal zweitrangig, aber abgeneigt wäre ich nicht.

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ipat66

Urgestein

1,357 Kommentare 1,355 Likes

HDR gibt es für 300 Euro nicht...
In einer nicht lichtdurchfluteten Umgebung reichen 250 Kerzen eigentlich aus.
Solange die Sonne nicht direkt auf den Bildschirm trifft oder auf eine weiße Wand gegenüber....

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MeinBenutzername

Veteran

210 Kommentare 74 Likes

Okay, dann hätte sich das schon erübrigt. 😅
Gut, dann sollte 250 ausreichend sein. Vielen Dank für die Hilfe! :)

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Lagavulin

Veteran

227 Kommentare 182 Likes

250cd sind m.E. mehr als ausreichend. Ich habe sowohl meinen 27“ EIZO Arbeits-/Grafikmonitor als auch meinen 32“ LG Gaming-Monitor auf 160 cd (= nits) eingestellt. Bei Werten über 200 würden mir die Augen tränen.

Das hängt natürlich stark von den individuellen Lichtverhältnissen ab. Mein persönliches „Licht-Feng Shui“: Ich habe meine Schreibtische so aufgestellt, dass ich keine Lichtquellen (Fenster etc.) im Rücken habe und das Fenster ist vor dem Monitor und auf der linken Seite (da ich Rechtshänder bin und beim Schreiben mit der Hand auf dem Papier keinen Schatten erzeugen will). Die Monitore sind trotzdem noch durch eine Lichtschutzblende gegen Streulicht von der Seite abgeschirmt. Die künstliche Beleuchtung am Abend erfolgt indirekt über die (gebrochen weiße) Zimmerdecke (weiches, diffuses Licht).

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Fritz Hunter

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